ذخیره‌ سازی غیرمتمرکز چیست و چه تفاوتی با سیستم متمرکز دارد؟

به عقیده برخی متاسفانه و به عقیده برخی خوشبختانه، تکنولوژی بلاک چین توانسته زندگی ما را تغییر دهد. علی‌رغم این‌ که نیروی پیشران گسترش این تکنولوژی در دنیای رمزارزها قابل جستجو‌ است، نباید فراموش کنیم که حوزه نفوذ بلاک چین به ارزهای دیجیتال و حوزه مالی محدود نمی‌شود.

علاوه بر هنر، ورزش و حتی امور پزشکی، بلاک چین قدم در حوزه دیگری هم گذاشته است که روزانه درحال استفاده از آن هستیم. چگونه؟ کافیست سری به سرویس Google Drive یا iCloud خود بزنید! همه چیز ارز دیجیتال نیست! معرفی کاربردهای بلاک چین در دنیای واقعی

گوگل درایو و آی‌کلاود، ما را از ابزارهایی چون فلش USB بی نیاز کردند و اکنون نوبت غیرمتمرکزهاست که ما را از پلتفرم‌های متمرکز بی‌نیاز کنند! سرور‌های ذخیره‌سازی متمرکز که توسط یک سازمان یا گروه کنترل می‌شوند، سیستم های ذخیره سازی غیرمتمرکز داده‌های ذخیره شده را در سراسر فضای موجود و به صورت همتا به همتا (Peer-to-Peer) نگه‌داری می‌کنند.

استفاده از تکنولوژی بلاک چین و ذخیره فایل‌ها در فضایی غیرمتمرکز، به حفظ امنیت اطلاعات کمک می‌کند و دست نهادهای متمرکز را از نظارت بر آن‌ها کوتاه می‌سازد. برویم تا درباره این سیستم و پلفترم‌هایی که آن را به کار گرفته‌اند بیشتر بدانیم.

ذخیره سازی غیرمتمرکز چیست؟

ذخیره سازی غیرمتمرکز (Decentralized Storage) به ذخیره‌سازی داده‌ها در یک توالی از رایانه‌ها یا گره(Node)های متصل به یک شبکه همتا به همتا اطلاق می‌شود. به عبارتی در این سیستم، داده‌ها (مثلا فایل‌های PNG) به جای مرجع متمرکزی چون گوگل درایو، در پلتفرم‌های غیرمتمرکزی مانند BitTorrent یا پروتکل (IPFS) ذخیره‌سازی می‌شوند.

بنابراین، داده‌های بارگذاری شده روی یک شبکه بلاک چینی، به دیتابیس‌های کوچک‌تری تقسیم‌بندی می‌شوند وبه منظور ذخیره‌سازی، برای نودهای مستقر در سراسر زنجیره ارسال می‌شوند.

در واقع هر یک از این گره‌ها، بخشی از داده‌های موجود در شبکه را در اختیار دارند و به کمک یکدیگر، به برقراری یک شبکه ذخیره‌سازی برای داده‌های موجود می‌پردازند.

سیستم ذخیره سازی غیرمتمرکز چگونه کار می‌کند؟

یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد سیستم ذخیره‌‌سازی غیرمتمرکز، به اختیارات گره‌ها در این سیستم‌ها ارتباط دارد.

به عنوان مثال، اگر قرار باشد که نودها فرایند ذخیره‌سازی فایل‌های ما را صورت دهند، تنها همین فعالیت را به سرانجام می‌رسانند و قادر به مشاهده یا تغییر اطلاعات فایل‌های شبکه نخواهند بود.

دلیل این موضوع هم به شیوه رمزنگاری داده‌ها مرتبط است که به صورت خودکار و بر پایه توابع هش (Hash Functions) صورت می‌پذیرد. در واقع برای بازیابی اطلاعات خود، کاربران از کلید خصوصی (Private Key) خود استفاده خواهند کرد. کلید عمومی و کلید خصوصی چیست؟ آشنایی با مفهوم رمزنگاری در دنیای کریپتوکارنسی

به طور خلاصه، برای بارگذاری داده‌ها در یک سیستم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، نیازی به جلب اعتماد واسطه‌ها و اشخاص ثالث نخواهد بود. همین موضوع می‌تواند تا حدی سلامت شبکه و امنیت داده‌ها را تضمین کند امّا تنها تا حدی!

مزایای ذخیره سازی غیرمتمرکز

با روی کار آمدن سیستم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، طیف وسیعی از کاربران متوجه شدند که سیستم ذخیره اطلاعات سنتی، موانع متعددی را در مسیر کاربران قرار می‌دهد. در ادامه به مهم‌ترین مزایای ذخیره سازی غیرمتمرکز در مقایسه با سیستم متمرکز اشاره خواهیم کرد

امنیت و حفظ حریم خصوصی

به سبب نگه‌داری تمامی اطلاعات در یک منبع متمرکز، سیستم‌های ذخیره‌سازی سنتی در برابر بسیاری از حملات سایبری و مشکلات امنیتی آسیب‌‌‌پذیر هستند. در مقابل، توزیع پذیری داده‌ها در چندین گره، موجب شده تا سیستم‌های مبتنی بر ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، سطوح بالاتری از امنیت را ارائه کنند.

علاوه بر شیوه نگه‌داری اطلاعات، ارسال ناشناس داده‌ها در شبکه‌های غیرمتمرکز (مانند BitTorrent) هم از جمله مزایای ذخیره سازی غیرمتمرکز در برابر همتای متمرکز خود به حساب می‌آید. چرا که هویت تمامی اعضای شبکه ناشناس و به صورت رمزنگاری شده باقی خواهد ماند.

ضریب پایین اشتباهات

علاوه بر دسترسی یک گروه یا نهاد متمرکز بر اطلاعات در ذخیره‌سازی متمرکز، امکان بروز اشتباهات در ارسال یا ذخیره‌سازی داده‌های موجود در این شبکه‌ها هم وجود دارد که بر احتمال از دست رفتن اطلاعات می‌افزاید.

فعالیت اکثریت شبکه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز بر پایه قراردادهای هوشمند و توزیع اطلاعات در سراسر شبکه، از جمله دلایلی هستند که احتمال خطا در فرایند ارسال یا نگه‌داری اطلاعات را کاهش می‌دهند. به عنوان مثال اگر یکی از نودهای شبکه فعالیت خود را متوقف کند، گره‌های دیگر می‌توانند پروسه را پیش ببرند.

سرعت بالای دانلود

با توجه به توزیع نودهای شبکه‌های غیرمتمرکز در سراسر جهان، برای دانلود و آپلود فایل‌ها در این پروتکل‌ها به پهنای باند کمتری نیاز خواهد بود. به همین خاطر، سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز قادر به پردازش حجم بالایی از اطلاعات در زمانی کوتاه هستند.

علاوه بر سرعت بالای پردازش فعالیت‌ها، انجام دانلودها در سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز هزینه به مراتب کمتری را در پی خواهند داشت. چرا که به سبب عدم نیاز به مصرف انرژی و پهنای باند، تنها هزینه پرداختی مختص به هزینه کارمزد بلاک چین مرجع خواهد بود. کارمزد یا گس فی چیست؟

یکپارچگی داده‌ها

یکپارچگی داده به توانایی سیستم ذخیره‌سازی در حفظ کیفیت اطلاعات در عین افزایش سرعت پردازش آن‌ها اطلاق می‌شود. یکپارچگی داده‌ها در یک شبکه متمرکز، امری چالش برانگیز خواهد بود. چرا که تمامی داده‌ها در یک سرور ذخیره می‌شوند و با از کار افتادن آن سرور، سراسر مجموعه با اختلال مواجه خواهد شد.

به کمک تکنولوژی هش، در سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز داده‌ها می‌توانند به صورت یکپارچه در تمامی کامپیوترها (گره‌ها) ذخیره شوند و در صورت توقف فعالیت یک نود، دیگر گره‌ها می‌توانند به پردازش اطلاعات ادامه دهند.

معایب ذخیره سازی غیرمتمرکز

دنیای کریپتو و بلاک چین را می‌توان دنیایی متشکل از نوسانات و تناقض‌ها دانست! به عبارتی، حتی بزرگترین پروژه‌های بلاک چینی چون اتریوم و بیت کوین هم پاشنه‌ آشیل خود را دارا بوده و نمی‌توان از پروژه یا ارزی توقع بی نقص بودن داشت.

سیستم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز هم از این قاعده مستثنی نیست و معایبی را دارد که در ادامه آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

• پیچیدگی: راه‌اندازی و استفاده از پلتفرم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، فرایندی پیچیده‌ خواهد بود و دلیل این موضوع را می‌توان پیچیدگی اجزای آن چون قراردادهای هوشمند و توابع هش دانست.
• سرعت: علی‌رغم این‌که سیستم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز می‌تواند حجم بالایی از داده‌ها را در زمانی کوتاه پردازش کند، این ریسک وجود دارد که به سبب ایراداتی جزئی در زیرساخت‌های شبکه، سرعت یا کیفیت پردازش اطلاعات کاهش یابد.
• مقیاس پذیری: در صورت تعداد محدود گره‌ها، مقیاس‌پذیری شبکه با مشکل مواجه خواهد شد.

به طور کلی، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز این پتانسیل را دارد که ظرفیت‌های پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها را افزایش دهد و تا حد زیادی به سهولت فعالیت‌های ما کمک کند. بااین حال، همچنان با نواقصی روبرو هستند که نیاز دارند تا برای رفع آن‌ها تلاش کنند.

بهترین پروژه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

با مفهوم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز و نحوه کارکرد آن‌ها آشنا شدیم. همچنین دیدیم که علی‌رغم ساده‌‌سازی بسیاری از فعالیت‌ها از جمله ذخیره‌ فایل‌ها، محدودیت‌هایی هم دارند. امّا چه پروژه‌هایی را می‌تواند متعلق به گروه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز دانست؟ در ادامه با بهترین پروژه‌های ذخیره سازی غیرمتمرکز آشنا خواهیم شد.

فایل کوین (FIL)

فایل کوین یک پروژه ذخیره سازی غیرمتمرکز فایل‌ها است که رویکردی همتا به همتا (Peer-to-Peer) دارد. به عبارتی همانطور که می‌دانید، مرکزیتی در این پروژه وجود ندارد و اختیارات آن میان گره‌های مستقر در سراسر شبکه توزیع شده است. امّا فایل کوین چگونه کار می‌کند؟

به منظور استفاده از فضای ذخیره سازی ابری (Cloud Storage) موجود در فایل کوین، کاربران نیاز دارند تا پولی را به ماینرهای شبکه بپردازند تا وظیفه ذخیره فایل‌ها را به انجام برسانند. بنابراین، افراد می‌توانند به ۲ صورت در فعالیت‌های فایل‌کوین سهیم باشند:

• استفاده از فضا ابری پروتکل برای ذخیره فایل‌ها در ازای پرداخت مبلغی مشخص
• ایجاد فضای ذخیره‌سازیف قرار دادن آن در اختیار دیگر اعضا و کسب درآمد

یکی از پروژه‌های غیرمتمرکز دیگر که فایل کوین (FIL) تا حدی از آن الگو گرفت، پلتفرم ذخیره‌سازی بدون واسطه IPFS بود. علی‌رغم رایگان بودنِ فرایند ذخیره‌سازی داده‌ها در پلتفرم IPFS، این شبکه امکان کسب درآمد را برای کاربران فراهم نمی‌کند. از سویی دیگر، در فایل کوین امکان کسب درآمد از ذخیره فایل‌های دیگران و استخراج توکن FIL وجود دارد.

برای تبدیل شدن به یک ماینر در فایل کوین، دو شاخصه فضای ذخیره‌سازی کافی و اتصال به اینترنت مد نظر خواهند بود. به منظور آشنایی با الگوریتم‌های اجماع مورد استفاده توسط فایل کوین (Proof-of-Replication و Proof-of-Spacetime)، مطالعه مطلب «فایل کوین چیست؟ filecoin شبکه‌ای برای ذخیره فایل‌ها!» را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

استورج (STORJ)

شاید استورج نیاز به معرفی داشته باشد امّا بلاک چینی که از آن میزبانی می‌کند هرگز! استورج (STORJ) یکی از پلتفرم‌های ذخیره‌سازی ابری مبتنی غیرمتمرکزِ توسعه‌یافته بر بستر بلاک چین اتریوم است.اتریوم چیست؟ ۰ تا ۱۰۰ اتریوم و ارز ETH در چند دقیقه!

فضای ذخیره‌سازی ابری استورج، Tardigrade نام دارد و هر یک از اعضای آن، می‌توانند بخشی از فضای ذخیره‌سازی خود را به اشتراک بگذارند. در واقع چندین ترابایت پهنای باند برای به اشتراک‌گذاری فایل‌ها و فضای ذخیره‌سازی کافی، تنها موارد مورد نیاز ما برای مشارکت در شبکه خواهند بود.

همانند محصولات غیرمتمرکز مشابه، استورج هم در مقایسه با فضاهای ابری متمرکز، مزایایی را ارائه می‌دهد. مهم ترین مزیت آن در مقایسه با سیستم‌های سنتی، رمزنگاری و تمرکززدایی داده‌های ارسال شده در شبکه هستند.

به سبب همین توزیع پذیری، دسترسی واسطه‌ها و اشخاص ثالث به اطلاعات موجود در شبکه تقریباً غیرممکن خواهد بود. بنابراین با گسترش تعداد گره‌های شبکه، علاوه بر حفظ امنیت داده‌ها، ظرفیت پلتفرم و سرعت دانلود فایل‌ها هم افزایش خواهد یافت.

بیت تورنت (BTT)

بیت تورنت (BTT) یکی از مهم ترین و محبوب ترین پلتفرم‌های همتا به همتا است که به صدها میلیون کاربر این اجازه را می‌‌دهد تا فایل‌ها را با سرعت و سهولت بیشتری دانلود و آپلود کنند. دیتابیس قدرتمند و کیفیت بالای خدمات، از جمله دلایل محبوبیت بالای این پلتفرم نزد کاربران است.

تاریخچه بیت تورنت را می‌توان در کمپانی سازنده آن یعنی .BitTorrent Inc جستجو کرد که در سال ۲۰۰۱ و توسط برنامه نویس مشهور یعنی برام کوهن (Bram Cohen) تأسیس شد. شرکت بیت‌تورنت از اوّلین پلتفرم‌های فعال در حوزه فایل‌های تورنت به حساب می‌آید.

طرز کار بیت‌تورنت بدین گونه است که در آن، فایل‌های حجیم به دسته‌‌های کوچک‌تری تقسیم‌بندی و به تحویل‌گیرندگان فایل‌ها در سراسر شبکه ارسال می‌شوند. به عبارتی با دانلود هر فایل، کاربری که آن را دریافت کرده به یکی از اعضای مستقیم اکوسیستم تبدیل می‌شود.

در پلتفرم BitTorrent، کاربران می‌توانند در نقش‌هایی تحت عناوین Seeds و Peers فعالیت کنند. گروه اوّل، فایل‌ها را به اشتراک می‌گذارند و گروه دوم، فایل‌های تقسیم‌بندی شده را دریافت می‌کنند.

جالب است بدانید که در سال ۲۰۱۸، بنیانگذار ترون یعنی جاستین سان (Justin Sun)، مبلغی معادل ۱۲۷ میلیون دلار را وقف شرکت BitTorrent کرد که به عقیده متخصصان و تحلیلگران، یکی از نقاط عطف مسیر پلتفرم بیت تورنت به حساب می‌آید.

یکی از مهم‌ترین دلایل محبوبیت و موفقیت بیت تورنت، عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت (ماینرها) و مشارکت در استیکینگ است. به عبارتی، کاربران این امکان را دارند که صرفاً با ذخیره یک فایل در فضای ذخیره‌سازی خود، پاداشی را دریافت کنند. برای آشنایی دقیق تر با مکانیزم حاکم بر این پروتکل، مطلب بیت تورنت bittorrent چیست؟ شبکه‌ای برای دانلود سریع‌تر! را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

اوشن (OCEAN)

اوشن پروتکل (OCEAN)، یکی دیگر از پلتفرم‌هایی است که با هدف ایجاد بستری غیرمتمرکز برای اشتراک گذاری داده‌ها، فعالیت می‌کند. تمرکز این پروژه روی حوزه داغ هوش مصنوعی (AI) را می‌توان وجه تمایز اوشن با دیگر رقبا دانست. معرفی بهترین ارزهای دیجیتال در حوزه هوش مصنوعی

با کمک بلاک چین و قراردادهای هوشمند، اوشن به تشکیل یک شبکه از ارائه دهندگان اطلاعات می‌پردازد. به لطف همین تکنولوژی‌ها، می‌توان از شفافیت داده‌ها و عدم نیاز به اعتماد طرفین (Trsutless) مطمئن بود.

تنوع کاربران شبکه، یکی دیگر از موارد قابل توجه مرتبط با اوشن است که می‌توان از آن نام برد. طیف وسیعی از کاربران در این شبکه فعالیت دارند که بخش عمده‌ای از آن‌ها را توسعه‌دهندگان هوش مصنوعی، صاحبان کسب‌و‌کارها و سازمان‌های غیرانتفاعی (Non-Profit) تشکیل می‌دهند.

این پروژه در تلاش است تا با معرفی نسخه‌های نسل ۴ و ۵ خود، در مسیر تمرکززدایی بیشتر در زمینه‌های اطلاعات و امور مالی خود حرکت کند.

دیگر پروژه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

مهم ترین و محبوب ترین پروژه‌های فعال در حوزه ذخیره‌سازی اطلاعات را شناختیم. با این حال، بد نیست اگر از پروتکل‌های دیگری که در این زمینه فعالیت می‌کنند امّا کمتر شناخته‌ شده‌اند هم نام ببریم. چه بسا آینده درخشانی در انتظار آن‌ها باشد!

برخی دیگر از پروژه‌های فعال در زمینه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز:

• Pac (PAC)
• Stratos (BDP)
• Big Data Protocol (BDP)
• (Crust Network (CRU
• (ProximaX (XPX
• Opacity (OPCT)

آینده پروژه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز چگونه خواهد بود؟

در مطلب امروز، بر موضوعات مختلف گریزی داشتیم و ماحصل آن، شناخت مفهوم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز (Decentralized Storage) بود. دانستیم که در سیستم‌های غیرمتمرکز، گروهی از رایانه یا گره‌(Node)های متصل به یک شبکه همتا به همتا (Peer-to-Peer)، مسئولیت ذخیره داده‌ها را بر عهده دارند.

به عنوان مثال در پلتفرم بیت تورنت، داده‌های آپلود شده روی شبکه به قطعات کوچک‌تری تقسیم‌بندی و به منظور دانلود و ذخیره سازی، به چندین گره در سراسر زنجیره ارسال می‌شوند.

با وجود نوآوری‌های مختلف و تلاش برای تمرکززدایی، نباید فراموش کنیم که سیستم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز هنوز در مراحل اوّلیه خود قرار دارند. این موضوع را می‌توان از میزان قابل توجه کاربران پلفترم‌های متمرکزی چون Google Drive (بیش از ۱.۵ میلیارد) و دراپ‌باکس (بالغ بر ۱ میلیارد) متوجه شد.

آیا پروژه‌های غیرمتمرکز برای سرمایه‌گذاری مناسب هستند؟

گفتیم که این پروتکل‌ها همچنان در ابتدای مسیر خود قرار دارند و برای سنجش عیار آن‌ها، احتمالا به زمان بیشتری نیاز خواهد بود.

البته که در صورت ارائه خدمات گسترده‌تر، رفع مشکلات زیرساختی، اعتمادسازی بیشتر دسترسی آسان تر پروتکل‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، می‌توان به آینده آن‌ها خوشبین بود.

با این وجود، سرمایه‌گذاری یا عدم سرمایه‌گذاری روی ارزهای حوزه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، موضوعی است که به عوامل مختلفی چون عملکرد پروژه‌ها، وضعیت بازار، میزان سرمایه و میزان ریسک سرمایه‌گذاران بستگی خواهد داشت.

شما چشم‌انداز سال‌های آینده این پروتکل‌ها را چگونه ترسیم می‌کنید؟ آیا ارزهایی چون فایل کوین (FIL) و استورج (STORJ) را به کیف پول خود اضافه خواهید کردید؟